Главная > Математика > Наука и теория информации
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2. Наблюдение есть необратимый процесс

Во избежание недоразумений и для разъяснения положения нужно уточнить, что увеличение энтропии , необходимое для наблюдения, не имеет никакого отношения к изменениям энтропии, происходящим в самой системе, пока никакое измерение не производится.

Рассмотрим, например, систему, в которой происходит адиабатическое преобразование). Энтропия внутри системы остается неизменной, но адиабатическое преобразование проходит незамеченным и ненаблюдаемым, если система не связана с устройством, позволяющим осуществить наблюдение.

Мы предполагаем, что это адиабатическое преобразование вносит изменения в физические переменные (р, v, Т и т. д.); пока мы эти переменные не измеряем, у нас нет возможности узнать, что происходит. Для того чтобы наблюдать р, v, Т и т. д., мы должны соединить систему с какими-либо физическими приборами, а этим мы вносим некоторое возмущение. Наблюдение само по себе является необратимым процессом, увеличивающим энтропию лаборатории. Нам всегда приходится отсчитывать положение стрелки на шкале (измерение расстояний) и отмечать промежутки времени. Эти основные наблюдения

обсуждались в главе 15, и всякое физическое наблюдение может быть к ним сведено.

В этом примере мы ясно видим различие между изменениями энтропии, происходящими в изолированной (и, следовательно, ненаблюдаемой) системе, и увеличением энтропии , требуемым для наблюдения и обусловленным связью между наблюдаемой системой и измерительными приборами.

Наблюдение есть, по существу, необратимый процесс. Исходя из чисто термодинамической точки зрения, мы показали, что никакое наблюдение не может быть сделано без соответственного увеличения энтропии, либо самой физической системы, либо оборудования, применяемого в эксперименте и связанного с системой на протяжении наблюдения:

Если мы примем более общую точку зрения, описанную в предыдущих главах, то мы включим информацию I в энтропию и получим условие

В обоих случаях увеличение энтропии неизбежно, если только производится наблюдение, а так как увеличение энтропии означает необратимость, то необратимость оказывается свойством наблюдения.

Сходные замечания были ранее сделаны многими авторами, в особенности фон Нейманом, при обсуждении некоторых парадоксальных проблем квантовой механики.

Нельзя говорить о том, что система находится в некотором состоянии, не измеряя какой-либо характеризующей состояние величины. Процесс измерения необратим и определяет, хотя бы отчасти, будущее поведение системы.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление